光器件行業(yè)分析研究報告

52中國光器件行業(yè)市場綜述 2.1光器件行業(yè)定義與分類 2.1.2光器件分類 2.2中國光器件行業(yè)發(fā)展歷程 2.3光器件行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈 2.3.2產(chǎn)業(yè)鏈中游 212.3.3產(chǎn)業(yè)鏈下游 2.4中國光器件行業(yè)市場規(guī)模 243中國光器件行業(yè)驅(qū)動因素 263.1“寬帶中國”戰(zhàn)略拉動需求 263.2移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用爆發(fā) 273.3全球產(chǎn)能向中國轉(zhuǎn)移 284中國光器件行業(yè)制約因素 4.1廠商利潤率普遍較低 4.2依賴境外高端物料 4.3產(chǎn)業(yè)鏈整合能力不足 5中國光器件行業(yè)相關(guān)政策法規(guī) 5.1鼓勵加強基礎(chǔ)通訊設(shè)施建設(shè) 5.2強調(diào)核心器件自主研發(fā)能力 6中國光器件行業(yè)發(fā)展趨勢 6.1光子集成技術(shù)持續(xù)升溫 6.2硅光子技術(shù)推進光電集成 427.1光器件市場競爭概況 427.2中國光器件行業(yè)典型企業(yè)分析 447.2.1武漢聯(lián)特科技有限公司 447.2.2珠海保稅區(qū)光聯(lián)通訊技術(shù)有限公司 467.2.3恒寶通光電子股份有限公司 47圖表目錄圖2-1光器件輸出輸入物理流程簡圖 圖2-2光器件分類 圖2-3光器件按功能分類 圖2-4中國光器件行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈 圖2-5中國光器件銷售規(guī)模，2014-2023年預(yù)測 24圖2-6中國光器件產(chǎn)品銷售額構(gòu)成，2018年 25圖3-1中國固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶數(shù)，2014-2023年預(yù)測 27圖3-2中國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模，2014-2023年預(yù)測 33 圖7-1無源光器件全球廠商產(chǎn)能貢獻，2018年 圖7-2有源光器件全球廠商產(chǎn)能貢獻，2018年 43 44>TO:應(yīng)用于常規(guī)光器件，底座外徑為5.6mm的一種封裝方式?？蓮V泛與常規(guī)SFP、信息。PIN:PIN二極管，在P和N半導(dǎo)體材料之間加入低摻雜的本征(Intrinsic)信號(E/O轉(zhuǎn)換)環(huán)節(jié)，性能指標有光功率，閾值等。號(O/E轉(zhuǎn)換)環(huán)節(jié)，性能指標有靈敏度(Sen)等。>IDM:IntegratedDesign>耦合：在電子學(xué)和電信領(lǐng)域指能量從一個介質(zhì)(如金屬線、光導(dǎo)纖維)傳播到另一種介>G:Gbps,交換帶寬，是衡量交換機整體數(shù)據(jù)交換能力的單位，是IEEE802.3以太網(wǎng)標準的擴展，傳輸速度為每秒1,000兆位(1Gbps)。>Mbps:Millionbitspersecond,兆比特每秒(1,000,000bps),一種傳輸速率單位，>Tbps:TeraBytespersecond,傳輸速率單位，1,012兆兆字節(jié)每秒。頻率和相位，即相干光(如激光)。>SFP:SmallFormP光器。最大特點是具有強單色性(光譜純度),高邊模抑制比(SMSR),線寬普遍介于>布拉格光柵：新型光柵元件，在光敏玻璃(PhotoThermoRefractive)技術(shù)基礎(chǔ)上，>光敏玻璃：新型曝光加熱玻璃。具有高度多孔性，微孔占總體積30%,微孔直徑平均20納米，約能容納4,000個原子。應(yīng)用在光學(xué)器件中，可將普通光分解成單色光。>OXC:OpticalCross-connect,光交叉連接，一種兼有復(fù)用、配線、保護、恢復(fù)、監(jiān)>OTN:OpticalTranspor(攜帶各種信息)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器(合波器，Multiplexer)匯合在一起，并耦合到>熔融拉錐：指將兩根(或兩根以上)除去涂覆層的光纖以一定方法靠攏，在高溫加熱下多模光纖：能夠傳播多種模式電磁波(光波)的光纖。有多個模式傳送，存在較大模間色散，信息傳輸容量較小，其纖芯較大，平均達到50um。半導(dǎo)體激光器某些性能(模式、溫度系數(shù)等)得到改善，且因采用平面工藝，在集成光>探測器接收電磁輻射的物理元件測量和記錄接收到的電磁輻射能，可>TD-LTE:TimeDivisionLongTermEvolution,分時長期演進，移動通訊技術(shù)使用的>接入網(wǎng)：指骨干網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間所有設(shè)備。骨干網(wǎng)采用傳輸速度較快的接入網(wǎng)接入方式包括銅線(普通電話線)接入、光纖接入、光纖同軸電纜(有線電視電纜)混合接入和無線接入等幾種方式?？蓪獾姆较蚱鸬较拗谱饔檬构庵荒軉畏较騻鬏敗Ｍㄟ^光纖回波反射的光能夠被隔離，>CWDM:CoarseWavelengthDivisionMultiplexer,一種面向城域網(wǎng)接入層的低成本W(wǎng)DM傳輸技術(shù)。利用光波分復(fù)用器將不同波長光信號復(fù)用至單根光纖進行傳輸，在鏈路接收端借助光解復(fù)用器將光纖中的混合信號分解為不同波長信號,連接到相應(yīng)接>DWDM:DenseWavelengthDivisionMu在一根指定的光纖中多路復(fù)用單個光纖載波的緊密光譜間距，在給定信息傳輸容量下，>QSFP:QuadSmallForm-factorPluggable,四通道SFP接口，可滿>ISO900:InternationalOrganizationforStandardization900,全球質(zhì)量管理和質(zhì)>氣密性：風(fēng)壓和熱壓作用下，氣密性是密封結(jié)構(gòu)外窗保溫性能穩(wěn)定的重要控制>XFP:一種可熱插拔，獨立于通訊協(xié)議的光學(xué)收發(fā)器，工作波長包括850及1,550nm,用于10Gbps光纖通道，DWDM鏈路等通訊環(huán)境。>光分插復(fù)用器：在光域?qū)崿F(xiàn)支路信號分插和復(fù)用的一種設(shè)備，是全光通訊網(wǎng)核心設(shè)備，>數(shù)據(jù)中心：IDC,指一種擁有完善設(shè)備(包括高速互聯(lián)網(wǎng)接入帶寬、高性能局域網(wǎng)絡(luò)、安全可靠機房環(huán)境等)專業(yè)化管理、完善應(yīng)用的服務(wù)平臺。為客戶提供互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺服務(wù)(服務(wù)器托管、虛擬主機、郵件緩存、虛擬郵件等)以及各種增值服務(wù)(域名系>ATS:AutomaticT>拉曼光放大器利用強激光在光纖傳輸中的三階非線性效應(yīng)(受激拉曼散射效應(yīng))工作。>拉曼增益：受激拉曼散射產(chǎn)生光學(xué)增益，可普遍發(fā)生在透明固體介質(zhì)(光纖)液體或>泵浦光：泵浦是使用光將電子從原子或分子中的較低能級升高(或“泵”)到較高能級>TIA:Trans-ImpedanceAmplifier,跨阻放大器，是光學(xué)傳感器(如光電二極管)的II-V族化合物：元素周期表中Ⅲ族的B,Al,Ga,In和V族的N,P,As,Sb形成的化合物，主要包括砷化鎵(GaAs)磷化銦(InP)和氮>CMOS:ComplementaryMetalOxideSemiconductor,互補金屬氧化物半導(dǎo)體，存儲數(shù)據(jù)的可讀寫RAM芯片。>摩爾定律：當價格不變時，集成電路上可容納元器件數(shù)目，約每隔18至24個月增加信號進行分路、調(diào)制、放大等處理(見圖2-1)。光波解復(fù)光波解復(fù)光纖光分路、耦合電信號電信號輸出光電轉(zhuǎn)換光探測電光轉(zhuǎn)換輸入光放大來源：頭豹研究院編輯整理式進行分類。(見圖2-2)。圖2-2光器件分類按驅(qū)動分類按功能分類按波長分類按封裝方式分類光器件可按運行是否需要外部能源驅(qū)動，分為有源光器件和無源光器件。有源光器件負責(zé)光信號發(fā)射、接收光信號轉(zhuǎn)換為電信號、電信號轉(zhuǎn)換為光信號等工作，具體組件包括負責(zé)發(fā)射光信號的直調(diào)激光器、外調(diào)激光器，負責(zé)接收光信號的光探測器、光接收器，負責(zé)調(diào)解光性能的光相位調(diào)制器、光強度調(diào)制器及相干光收發(fā)器等其他集成器件。不同組件從信號源頭和傳輸過程對光信號加以調(diào)整，應(yīng)用材料包括激光二極管、光電二極管、半導(dǎo)體發(fā)光二極管等。無源光器件運轉(zhuǎn)無需外加能源驅(qū)動，工作過程不涉及光電轉(zhuǎn)換或電光轉(zhuǎn)換，不產(chǎn)生或接收光信號，負責(zé)光信號調(diào)節(jié)、相干、隔離、過濾、連接等控制類工作，為光信號傳輸系統(tǒng)設(shè)置關(guān)鍵節(jié)點。具體組件包括拉曼光放大器、光隔離器、光濾波器(光合濾波器、光分濾波器)光衰減器、波分復(fù)用器、光耦合器、光纖連接器、光纖延遲線、光分插復(fù)用器、光開關(guān)、光背板不同組件在集成光器件中承擔(dān)不同任務(wù)，可按其具體功能分為發(fā)送接收器件、波分復(fù)用器件、增益放大器件、開關(guān)交換器件及系統(tǒng)管理器件(見圖2-3)。陣列波導(dǎo)光柵發(fā)送接收器件位于光通訊傳輸渠道兩級。發(fā)送器件需確保電光信號轉(zhuǎn)換準確性，調(diào)制器件在組合形式、強度等方面對光信號進行處理，提高傳輸效率。光探測器件位于信號接收終端，需完整捕捉光信號并準確轉(zhuǎn)換成電信號。波分復(fù)用器件承擔(dān)光信號過濾、光波峰值調(diào)節(jié)、光信號整合等工作。其中，陣列波導(dǎo)光柵可將性質(zhì)相近的光波經(jīng)整合匯聚于單一光纖進行傳輸。增益放大器件可通過多種形式優(yōu)化光信號。不同波長有信號強弱之分，增益放大器件可借強光波信號帶動弱光波信號。開關(guān)交換器件負責(zé)光信號隔離、過濾、連接等工作。其中，光交叉連接器可自動連接不同波長光信號，維持光波網(wǎng)穩(wěn)定，遠期有望在5G全光網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮更加重要的作用。系統(tǒng)管理器件從通訊系統(tǒng)穩(wěn)定性角度出發(fā)，全面檢測光信號傳輸過程，通過色散補償?shù)燃夹g(shù)維護光信號傳輸準確性。(3)按波長分類1,310nm波段器件包括單模激光器、多模激光器，具用于中長距傳輸設(shè)備。SFP激光器可滿足2千米至10千米傳輸需求，DFB激光器可滿足40千米以內(nèi)傳輸需求。1,550nm波段器件多為DFB激光器，可滿足超過40千米傳輸距離的通訊需求，屬于隨光器件行業(yè)不斷成熟，如1,490nm、CWDM等波段光器件創(chuàng)新產(chǎn)品接連面市。(1)自主探索期：20世紀70年代~20世紀80年代末20世紀70年代中旬，中國有源光器件及無源光器件研究活動萌芽。該時段，全球政治科研機構(gòu)加快自主研發(fā)進度,武漢光訊科技股份有限公司前身武漢郵電科學(xué)研究院也加入自有源光器件方面，研究機構(gòu)成功研發(fā)出波長為850nm規(guī)格的短波長激光器，并進一步開發(fā)出波長為1,310nm及1,550nm規(guī)格的長波長激光器，三種規(guī)格激光器設(shè)備可基本滿足通訊市場需求，助力中國光通訊系統(tǒng)邁進初步建設(shè)階段。隨研發(fā)成果不斷在(2)開放發(fā)展期：20世紀90年代~21世紀初出具備領(lǐng)先水平的通訊設(shè)備，搶占市場份額能以滿足固網(wǎng)接入市場對單模光纖的需求。連接器規(guī)?；a(chǎn)引發(fā)市場對瓷套管大量需求，該時段可投入光器件高端技術(shù)研究的人力物力有限。21世紀初期，光纖入網(wǎng)、光纖入(3)加速創(chuàng)新期：21世紀初至今21世紀初期，中國與境外光器件市場流通程度加深。市場需求與低端產(chǎn)能之間的矛盾有源光器件仍需依靠進口。全球范圍內(nèi)，中國產(chǎn)品占有源光器件市場份額比重不足1%。對關(guān)鍵技術(shù)掌握的缺失及裝備生產(chǎn)條件的薄弱制約了中國光器件生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品創(chuàng)新能力的進一步提升?，F(xiàn)階段，中國光通訊器件廠商不斷拉近與全球一流企業(yè)先進產(chǎn)能之間的距離，遠期隨工藝技水平提升及行業(yè)優(yōu)勝劣汰，中國光器件廠商有望在全球市場占據(jù)更高地位。2.3光器件行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈光器件行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈由上游電芯片廠商、光芯片廠商、結(jié)構(gòu)件及其他輔料生產(chǎn)商，中游各類光器件研發(fā)、生產(chǎn)、封裝、測試廠商，下游設(shè)備商、運營商、企業(yè)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)廠商等商業(yè)消費主體構(gòu)成(見圖2-4)。下游下游其他來源：頭豹研究院編輯整理產(chǎn)業(yè)鏈運作方式：上游芯片廠商、結(jié)構(gòu)件廠商為中游光器件廠商提供光器件生產(chǎn)所需各類基礎(chǔ)硬件及核心元件。中游光器件廠商負責(zé)器件結(jié)構(gòu)設(shè)計，封裝、測試各類有源器件和無源器件。實力較強的光器件廠商向上游延伸生產(chǎn)線，兼顧核心芯片研發(fā)業(yè)務(wù)，整合產(chǎn)品及光通訊解決方案向下游各類設(shè)備商、企業(yè)網(wǎng)、運營商等商業(yè)主體提供專業(yè)服務(wù)。供應(yīng)關(guān)系層級：上游各類芯片廠商是對接光器件廠商的三級物料供應(yīng)商，中游光器件廠商是對接光模塊設(shè)備打包商的二級物料供應(yīng)商。光模塊成品打包商則是應(yīng)對最終通訊產(chǎn)品生產(chǎn)商的一級物料供應(yīng)商。中游不具備芯片產(chǎn)能的光器件廠商平均營收水平在整個產(chǎn)業(yè)鏈中占比較低具備芯片自主知識產(chǎn)權(quán)的光器件廠商平均營收水平顯著高于集中生產(chǎn)中低端產(chǎn)品的同業(yè)廠商。電芯片。電芯片自主生產(chǎn)率較低，不足20%,境內(nèi)廠商有晶豐、芯朋微、瑞之辰、拓微等，中國電芯片廠商在進入門檻較低的芯片封裝和代工業(yè)務(wù)板塊已達到全球頭部生產(chǎn)線水光芯片是構(gòu)成光器件產(chǎn)品的核心組件，其成本在光模塊成品中平均占比接近50%,部分高端光芯片成本占比可達70%。光芯片產(chǎn)品技術(shù)壁壘較高，中國光器件廠商多向三菱、Oclaro等境外廠商采購高端核心光芯片，對美國、日本等科技發(fā)達國家物料依賴度較高，境外廠商產(chǎn)品約占90%中國高如海信集團有限公司可提供10G以下速率中低端光芯片，但25G及以上速率高端光芯片仍需依賴進口。中低端光芯片產(chǎn)品附加值不高，利潤空間較小。為爭取高端光芯片市場份額，(3)結(jié)構(gòu)件及其他輔料廠商能較強，有源光器件產(chǎn)能逐步提升，有源類器件銷售額約占光通訊器件銷售額整體60%。作用。現(xiàn)階段具備高端芯片設(shè)計、研發(fā)產(chǎn)能的光器件廠商數(shù)量極少,中游廠商盈利能力受為跟進中國光通訊事業(yè)發(fā)展速度，充分滿足5G流量環(huán)境對高速率、大帶寬光器件的需隨光通訊事業(yè)及5G流量技術(shù)發(fā)展，運營商在光器件行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下為提高終端產(chǎn)品性能，部分實力較強的頭部互聯(lián)網(wǎng)廠商開始布局高端光芯片研發(fā)業(yè)務(wù)中國光器件市場銷售規(guī)模增長幅度小幅高于全球市場，于2014年至2018年實現(xiàn)約1.5倍增長，年復(fù)合增長率超12%。2018年后，受5G通訊技術(shù)及其他空間信息通訊技術(shù)驅(qū)動，中國光器件設(shè)備銷售規(guī)模將經(jīng)歷新一輪增長，年復(fù)合增長率預(yù)計達到14.6%,銷售規(guī)模預(yù)計于2022年突破250億元(見圖2-5錯誤!未找到引用源。)。來源：頭豹研究院編輯整理銷售收入占比接近各類產(chǎn)品銷售總額50%。其余市場份額分別由ROSA、尾纖、結(jié)構(gòu)片、濾光片等器件產(chǎn)品構(gòu)成，ROSA器件占據(jù)接近30%市場份額。未來光器件市場銷售規(guī)模仍將以ROSA、TOSA產(chǎn)品營收為主要構(gòu)成，結(jié)構(gòu)件類產(chǎn)品附加值將隨技術(shù)升級而相應(yīng)提升(見圖2-6)。圖2-6中國光器件產(chǎn)品銷售額構(gòu)成，2018年TOSA■ROSA■尾纖結(jié)構(gòu)片濾光片其他3.1"寬帶中國"戰(zhàn)略拉動需求2013年以來，光器件行業(yè)發(fā)展受到國家寬帶事業(yè)強有力驅(qū)動。寬帶戰(zhàn)略：2013年8月，國務(wù)院發(fā)布“寬帶中國”戰(zhàn)略并著手打造具體實施方案，部署為期8年的寬帶發(fā)展目標，寬帶事業(yè)由工業(yè)與信息化部門行動上升到國家戰(zhàn)略層面。政策制定部門初步設(shè)定兩個階段發(fā)展目標，要在2014年新增30萬個TD-LTE通訊基站，為1.38萬個行政村打通寬帶，新增2,500萬戶固網(wǎng)接入用戶，全國30%以上固定寬帶用戶接入速率達到8Mbps及以上。2015年目標包括新增8,000萬戶光纖覆蓋家庭用戶、超過60萬個4G基站為1.4萬個行政村新增寬帶全國55%以上固定寬帶用戶接入速率達到8Mbps及以上，另外新增1,000萬個M2M通訊終端。政策部門在“寬帶中國”戰(zhàn)略基礎(chǔ)上進一步提出光纖到戶、光纖到樓目標。2013年以來，中國固定互聯(lián)網(wǎng)接入用戶保持穩(wěn)步增長，城域網(wǎng)逐漸向100G升級。截至2018年底，中國固網(wǎng)接入用戶數(shù)量突破40,000萬戶(見圖3-1)。萬(戶)來源：頭豹研究院編輯整理2016年，單個運營商對分光路器采購量接近1,000萬個，光連接器采購量突破10,000萬個，各項光連接器采購量相較2014年復(fù)合增長率達到100%以上。運營商需求推動光器件智能信息分發(fā)類應(yīng)用軟件推動移動流量使用規(guī)模爆發(fā)式增長,智能移動設(shè)備普及率提高，電腦、平板電腦、智能機器人等。以移動通訊設(shè)備為用戶結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出區(qū)域下沉、年齡下沉等特點。2014年至2018年間，中國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模年復(fù)合增長率達到10%,有望于2020年突破10億人次(見圖3-2)。移動流量用戶來源：頭豹研究院編輯整理另外，隨著5G流量通訊系統(tǒng)建設(shè)推進，華為等大型互聯(lián)網(wǎng)廠商開始布局新型設(shè)施、新型智能移動終端系統(tǒng)(如“鴻蒙系統(tǒng)”)及其他應(yīng)用軟件。新型軟件系統(tǒng)對硬件速目不斷推進，擴容完成后，年產(chǎn)能預(yù)計可提高至643萬只光器件。再如蘇州旭創(chuàng)生產(chǎn)線擴容項目，完成后預(yù)計可實現(xiàn)530萬只光器件年產(chǎn)能。4.1廠商利潤率普遍較低薄利多售模式制約研發(fā)投入：中國光器件企業(yè)經(jīng)長期實踐，在部分產(chǎn)品線及封裝技術(shù)方面取得大幅進步。在擁有較低人工成本優(yōu)勢并占據(jù)全球顯著光無源器件市場份額的同時，多數(shù)廠商集中生產(chǎn)進入門檻較低、技術(shù)集成度不高的中低端產(chǎn)品，并以組裝、代工為主要業(yè)務(wù)板塊，導(dǎo)致產(chǎn)品附加值較低，在盈利能力、可持續(xù)發(fā)展能力等方面無法與境外高端光器件廠中低端光器件產(chǎn)量已充分滿足中國通訊市場需求，對外出口量逐年增長。為取得競爭優(yōu)勢，部分廠商選擇進一步降低人工成本，持續(xù)擴大產(chǎn)能。薄利多售模式下，多數(shù)中小型光器件廠商著眼于短期暴利，忽視研發(fā)工作，制約行業(yè)整體升級速度。產(chǎn)業(yè)鏈陷于低價困境：為提高寬帶普及度，使更多底層消費者享受互聯(lián)網(wǎng)福利，政府相關(guān)部門對各大運營商提出“降費”指標，導(dǎo)致通訊運營商利潤率走低。運營商是光器件廠商在下游環(huán)節(jié)實現(xiàn)產(chǎn)能變現(xiàn)的重要商業(yè)對象，“降費”要求對運營商造成的影響向中游和上游傳導(dǎo)，制約產(chǎn)業(yè)鏈整體利潤率提升。此外，中國三大運營商在采購光器件產(chǎn)品時,多以價格水平為導(dǎo)向采用招標模式進行。各類光器件廠商為搶奪運營商大額訂單，極力壓低價格，導(dǎo)致行業(yè)陷入低價競爭困境。低利潤率嚴重制約廠商盈利能力提升，且中低端產(chǎn)品趨于同質(zhì)化。4.2依賴境外高端物料芯片組件產(chǎn)能不足：光器件核心光芯片、電芯片生產(chǎn)線進入壁壘高，研發(fā)周期長，需大量人力、物力、財力投入。隨著實際經(jīng)驗及行業(yè)資源積累，中國部分頭部光器件廠商逐漸加大對高端光器件產(chǎn)品的研發(fā)投入，在10G速率水平短距、中距光信號傳輸領(lǐng)域已具備充足國產(chǎn)化產(chǎn)能，但在10G速率水平長距傳輸領(lǐng)域，多數(shù)廠商缺乏核心技術(shù)，不具備高速率器難以得到有效轉(zhuǎn)化、推廣，從理論源頭制約成相干光接收器、波長選路開關(guān)等100G速率以上長距傳輸組件嚴重依賴進口。面整合行業(yè)資源，從有源產(chǎn)品、無源產(chǎn)品拓展產(chǎn)業(yè)鏈至光芯片、光模塊，以期實現(xiàn)技術(shù)升級和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。如排行全球第二的光器件廠商Lumentum于2018年3月以18億美元收購Oclaro,二者資源整合后，營收能力有望超過全球排行第一的光器件廠商Finisar。產(chǎn)業(yè)鏈整合有助于上中下游各層生產(chǎn)環(huán)節(jié)技術(shù)互通，減少資源浪費，降低溝通成本和生封閉行業(yè)生態(tài)限制創(chuàng)新：中國傳統(tǒng)光器件行業(yè)尚未形成良好生態(tài)，存在諸多問題。上下游企業(yè)之間缺乏聯(lián)動，中游企業(yè)向上游工藝延伸面臨較高技術(shù)壁壘。中游企業(yè)間知識、技術(shù)互通不足。數(shù)量眾多的中小企業(yè)低價搶奪中低端產(chǎn)品市場，產(chǎn)品系列極不完備。大型廠商在中低端產(chǎn)品市場受到中小企業(yè)擠壓，訂單量不斷流失，需投入大量人力、物力研發(fā)高端產(chǎn)品以獲取高回報。但行業(yè)缺乏明確的人才引進、激勵機制，導(dǎo)致高端人才流失。封閉的行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)嚴重制約中游企業(yè)資源整合能力，制約行業(yè)整體工藝創(chuàng)新速度。下游大型設(shè)備商客戶為加速產(chǎn)品升級，多轉(zhuǎn)向境外產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋面較廣的中游供應(yīng)商，內(nèi)部訂單流失削弱了中國光器件廠商競爭力。十二五期間，國務(wù)院出臺“寬帶中國”戰(zhàn)略相關(guān)通知，提出公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)關(guān)鍵領(lǐng)域，強調(diào)寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在推動新一輪信息化產(chǎn)業(yè)升級中的重要作用，鼓勵擴大寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，增強光電信息接入、輸出能力，以期顯著完善產(chǎn)業(yè)鏈(見圖5-1)。以省為單位開展相關(guān)區(qū)域內(nèi)縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地城域至鄉(xiāng)鎮(zhèn)、地市至縣城之間光纜、通信桿路、管道、光傳輸設(shè)備建設(shè)和擴容，為提升農(nóng)村地區(qū)寬帶用《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018-2022)》息產(chǎn)業(yè)的重要組成領(lǐng)域，光電子器件技術(shù)的發(fā)展略目標，提出若干策略建議與重點方向，力求引力量共同推動光電子產(chǎn)業(yè)跨越升級發(fā)展角把握行業(yè)發(fā)展趨勢進程，城鎮(zhèn)地區(qū)實現(xiàn)光網(wǎng)覆蓋，提供1,000Mbps以上接入能力，大中城市家庭用戶實現(xiàn)100Mbps以上靈活選擇；98%行政村實現(xiàn)光纖通達，有條件地區(qū)提供1,000Mbps以上接入能力，半數(shù)以上支撐100家規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)積極探素智能工廠智能設(shè)備和智能服務(wù)的新模式、新業(yè)態(tài)，支撐1,000家工業(yè)級生產(chǎn)性服務(wù)企業(yè)的寬帶專線服促進工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展國務(wù)院“寬帶中國"正式上升為國家戰(zhàn)略，為推動“寬帶中國"戰(zhàn)略的快速實施奠定基礎(chǔ)；要將寬帶網(wǎng)信息安全和應(yīng)急通信保障體系建設(shè)：到2020年，12Mbps,發(fā)達城市部分家庭用戶可達1吉比特每秒(Gbps)《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點列明“高速光器件(有源和無源)”是企業(yè)所在來源：頭豹研究院編輯整理戰(zhàn)略指導(dǎo)：“寬帶中國”戰(zhàn)略針對不同發(fā)展階段設(shè)立針對性目標，提出于2015年在城的家庭用戶擁有寬帶設(shè)施，達到或超過32.5%的用戶享有移動通訊設(shè)備及其演進技術(shù)(3G/4G)。其中，城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村寬帶接入平均速率分別達到20Mbps和4Mbps。戰(zhàn)略還提出要于2020年在中國城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村地區(qū)分別實現(xiàn)50Mbps及12Mbps標準寬帶接入速率。部分較為發(fā)達的城市用戶享有1Gbps寬帶速率。為節(jié)省能耗成本，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，政策部門將著眼于光纖規(guī)?；脑?，以“光進銅退”輔助相關(guān)企業(yè)加速研發(fā)“高速光器件”,將光纖網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)器件相關(guān)高等技術(shù)產(chǎn)業(yè)化作為重點濟相對發(fā)達城市率先建成“光網(wǎng)”,同時扶持約1,000家規(guī)模以上光器件企業(yè)探索建成智能打造良好政策環(huán)境：2015年末，工業(yè)和信息化部印發(fā)當年度《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南》(以下簡稱“指南”),提出要重視光器件核心技術(shù)在高速光網(wǎng)及“寬帶中國”戰(zhàn)略中指南從光通訊器件、光纖光纜、傳感器件、照明器件等領(lǐng)域出發(fā)，針對不十三五階段，大數(shù)據(jù)、云計算、5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等應(yīng)用場景拓展，體系搭建起決定性作用。2016年，國家發(fā)改委發(fā)布《十三五規(guī)劃綱要》,針對光纖網(wǎng)絡(luò)提出更高要求。文件指出要擴大光網(wǎng)覆蓋范圍，在城鎮(zhèn)地區(qū)實現(xiàn)1,000Mbps接入速率，在鄉(xiāng)村針對光電器件行業(yè)，中國電子元件行業(yè)協(xié)會于2017年末發(fā)布《中國光電線纜及光器件行業(yè)"十三五"發(fā)展規(guī)劃綱要》。文件總結(jié)中國光通訊企業(yè)已取得的成2017年底，工業(yè)和信息化部發(fā)布《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖》,指出高端光電子器件自主研發(fā)能力的缺失已成為制約中國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一，當前25Gbps速率以上芯片產(chǎn)品自主生產(chǎn)率不足5%,過分依賴美國、日本等國家廠商。企業(yè)，協(xié)調(diào)不同行政部門、不同政策文件，為具備較強研發(fā)能力的企業(yè)提供高效服務(wù)。相關(guān)部門還提出要帶頭采購中國光器件廠商自主研發(fā)產(chǎn)品，激發(fā)企業(yè)研發(fā)、創(chuàng)新熱情。另外，路線圖跟隨《中國制造2025》綱領(lǐng)，針對光器件行業(yè)不同系列器件，設(shè)定2020年及2022年目標市場占有率。路線圖提出要于2022年對中低端光電子芯片實現(xiàn)超過60%自主生產(chǎn)率，對高端光電子芯實現(xiàn)超過20%自主生產(chǎn)率(見圖5-2)。另外要全面結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、智能移動終端等領(lǐng)域需求，為光器件行業(yè)加速研發(fā)新興技術(shù)創(chuàng)造市場機遇和戰(zhàn)略機遇。實現(xiàn)1024*1024端口技術(shù)突破，化實現(xiàn)25GbpsSFP模塊量產(chǎn)，核化，核心光電芯片國產(chǎn)化率達到心光電芯片實現(xiàn)10%國產(chǎn)化70%;實現(xiàn)工業(yè)級100Gb國產(chǎn)化非接觸式連接器得到市支撐100Gbps-600Gbps國產(chǎn)化支撐1Tbps國光收發(fā)模塊規(guī)模應(yīng)用模應(yīng)用，不斷擴大市場占有率連接(OXC)模塊中規(guī)模應(yīng)用，①降低生產(chǎn)成本：耗時長。光器件平均封裝成本約占整體生產(chǎn)成本50%及以上，較為復(fù)雜構(gòu)造下封裝成本高達整體成本80%。②降低失效概率：失效約構(gòu)成65%以上光通訊失效問題。以Ⅲ-V族化合物材料為基礎(chǔ)的光子集成技術(shù)在有源光器件領(lǐng)域應(yīng)用廣泛期發(fā)展?jié)摿^大，以美國集成光子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商Infinera開發(fā)的高速率芯片為代表。但②硅基材料：③鈮酸鋰材料：④聚合物材料：如氮化硅等聚合物類材料在光子集成技術(shù)領(lǐng)域具備不同優(yōu)勢,遠期研發(fā)人員可探索態(tài)?；诠韫庾蛹夹g(shù)設(shè)計的光連接器、光開關(guān)等前沿設(shè)備或?qū)⒃?00G速率中距傳輸場景實硅光子技術(shù)基于標準硅制造的硅襯底材料，利用半導(dǎo)體晶圓材料可延展特性，采用CMOS等工藝應(yīng)用于光電一體集成器件制造。其物理架構(gòu)由硅襯底激光器、硅襯底光電集射電信號至單一芯片光電轉(zhuǎn)換模塊,轉(zhuǎn)換所得光信號被發(fā)射至鋪設(shè)于集成電路板上的極細光①超高傳輸速率：合信息高速傳輸場景速率最高可達當前平均內(nèi)核處理器數(shù)據(jù)傳輸速率100倍或以上。②光電集成一體：當前，全球頭部通訊基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備商MACOM已③較低成本、功耗CMOS規(guī)模化集成電路芯片生產(chǎn)線優(yōu)勢，加大電路構(gòu)造研究領(lǐng)域資金、人力投入，提品以思科旗下CPAK光模塊、英特爾旗下混合集成激光器、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司Acacia旗下相截至2018年底，全球硅光子技術(shù)應(yīng)用器件市場規(guī)模約達4.5億美元。2014年至2018年，其年復(fù)合增長率最高約45.2%。預(yù)計2022年，全球硅光子光收發(fā)器市場規(guī)模將突破20億美元，主要由高速率收發(fā)器件貢獻。2024年，硅光子技術(shù)應(yīng)用器件市場規(guī)模有望突破40億美元，出貨量約達2,400萬套。7中國光器件行業(yè)競爭格局7.1光器件市場競爭概況中國光器件企業(yè)多集中投入垂直細分領(lǐng)域研發(fā)、生產(chǎn)活動，行業(yè)競爭格局可從有源光器件和無源光器件兩個層面分析。無源光器件市場處于完全競爭階段，參與競爭的中小型廠商數(shù)量較多，產(chǎn)量和技術(shù)集中度較低，市場份額相對分散，大中小廠商整體為全球市場貢獻相對較大產(chǎn)能(見圖7-1)。中國企業(yè)集中布局光隔離器、光分路器、開關(guān)元件、光濾波器等無源光器件產(chǎn)品，其產(chǎn)能逐漸達到國際水平，構(gòu)成約30%全球無源光器件銷售市場份額。圖7-1無源光器件全球廠商產(chǎn)能貢獻，2018年來源：頭豹研究院編輯整理但多數(shù)中小廠商缺乏有源光器件核心業(yè)務(wù)支撐，其資金基礎(chǔ)、人才基礎(chǔ)較為薄弱，自主研發(fā)能力不強，大多通過量產(chǎn)中低端光器件產(chǎn)品獲得收入。有源光器件市場中低端細分領(lǐng)域同處于完全競爭狀態(tài),高端核心器件領(lǐng)域處于相對完全競爭狀態(tài)。在低速光收發(fā)模塊等中低端細分市場領(lǐng)域，中小型廠商初步具備產(chǎn)能，工藝提升空間較大，尚且滿足中低端設(shè)備商需求，無法與境外先進產(chǎn)能抗衡，普遍需參考境外成熟工藝、引進尖端生產(chǎn)線以擴大市場占有量，為全球市場貢獻產(chǎn)能相對較小(見圖7-2)。圖7-2有源光器件全球廠商產(chǎn)能貢獻，2018年來源：頭豹研究院編輯整理在光芯片、激光器等高端細分市場領(lǐng)域，數(shù)量眾多的中國中小企業(yè)尚無入局實力。如光迅、昂納等大型有源光器件生產(chǎn)廠商在工藝水平、研發(fā)能力等方面逐漸趕上國際先進企業(yè)水準，但在完善產(chǎn)業(yè)鏈、整合產(chǎn)能等方面資源有限，無法完全滿足中國通訊系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)商對高端光器件高速增長的需求。整體供需層級相對：中國中小型光器件生產(chǎn)廠商可基本滿足中小型設(shè)備生產(chǎn)商對基礎(chǔ)無源光器件的需求，較難打通高端大型設(shè)備市場。大型光器件生產(chǎn)廠商則廣泛布局有源光器件及無源光器件板塊，為大型通訊設(shè)備生產(chǎn)廠商等主體服務(wù)。如華為、中興、烽火等大型設(shè)備商訂單大部分被武漢光迅科技、昂納科技等頭部光器件廠商包攬。部分頭部光器件廠商逐漸加大對境外互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備商提供無源光器件產(chǎn)品的力度(見圖7-3)。產(chǎn)品100G數(shù)據(jù)中心光模全產(chǎn)品線，光芯片系無100G、400G樣品100G、400G樣品100G、400G樣品100G、400G樣品100G、400G樣品華為(約占10%)(約占9%)(約占23%)(約占18.5%)(約占10%)中興烽火設(shè)備商客戶(光器件(約占10%)(約占9%)(約占15%)(約占16.7%)(約占10%)廠商供貨量占客戶總阿爾卡特-朗訊(約占亞馬遜谷歌DellEMC20%)(約占9%)(約占15.8%)(約占12.9%)未來，隨5G通訊系統(tǒng)建立及全光網(wǎng)技術(shù)升級，